CHAPITRE IV : MÉTHODES DES CALCULS POUR LA RENTABI-
Section 1 Cadrage de l’évaluation
1-1: Champ d’étude géographique et temporel
Le champ d’étude concerne la ligne ferroviaire des vingt trois kilomètres Petite Ceinture entre les voies du faisceau Saint-Lazare au nord (près de la gare de la porte de Clichy) et la ligne des Invalides (près de la gare du pot du Garigliano) au Sud, passant par l’Est de Paris sans prendre en compte la ligne RER C partie Sud.
Figure 34 : Plan de situation du raccordement entre la gare de Batignolles et le pont du Garigliano
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Les calculs du bilan socio-économique seront effectués sur une période comportant la phase de travaux puis une phase d’exploitation d’une durée de trente ans à compter de la mise en service. Nous retenons deux horizons pour l’analyse de la ligne :
- à l’horizon 2015-2016, pour les travaux de réaménagement de l’infrastructure ferroviaire ;
- à l’horizon 2017, pour la mise en exploitation de la ligne ferroviaire.
1-2 : Objectifs de l’étude et méthodologie
L’objectif de l’étude est de déterminer pour la ligne, la capacité en termes de sil-lons30 journaliers et nuits pour les trains voyageurs et marchandises. De même, l’étude doit montrer si le réaménagement de l’infrastructure est susceptible d’apporter un gain de temps et de capacité pour les franciliens à l’horizon future par le biais du Bilan Socio-économique.
« Par définition, le bilan socio-économique du projet ‘’ferroviaire Petite Ceinture’’ est la balance des avantages et des inconvénients monétaires et monétarisables de ce projet, rapportés à son coût complet. Il convient, pour le déterminer d’analyser les impacts du projet sur les différentes catégories de bénéficiaires, puis d’en agréger les résultats pour déterminer un certain nombre d’indicateurs normalisé […] »31.
L’avantage ou l’inconvénient de ce projet est dit « monétaire » s’il donne lieu à une dépense ou à une économie d’argent. Il est dit « monétarisable » s’il n’est pas monétaire mais qu’il existe une méthode reconnue pour lui attribuer une valeur monétaire, si le temps est attribué à une valeur à une heure du temps gagnée (avantage) ou perdu, engendre un inconvénient ou un coût. Si aussi la tonne de gaz à effet de serre rejetée, et du bruit émis par le train tram.
Notre méthodologie consiste à combiner les différentes hypothèses de scénarios de situations de projet, proposées par le cabinet d’étude (APUR) responsabilisé par le RFF d’étudier l’utilité future de la ligne en un seul scénario « l’utilisation de la totalité des vingt-trois kilomètre de la ligne ». D’après les études menées le cabinet a proposé trois scénarios qui sont (cf. Figure 35) :
- scénario 1 : les secteurs dont la vocation ferroviaire serait maintenue ;32
- scénario 2 : les secteurs dont la vocation transports légers serait envisagée (fret/et ou voyageurs) ;33
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Droit de passage sur une section (de voies ferrées) donnée pendant une période de temps donnée ; dans un horaire graphique (diagramme espace-temps), chaque sillon est représenté par un train. 31
Instruction cadre de 2004, chapitre V. 32 Source APUR.
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- scénario 3 : les secteurs dont les mutations urbaines seraient envisagées.34
Selon les données d’exploitation d’avant la fermeture de l’infrastructure ferroviaire (1852-1899) et d’après (1900-1934), elles nous permettront de proposer des mesures d’infrastructures et /ou d’exploitation en termes de capacité et d’utilité, par le biais des bilans différentiels socio-économiques.
Figure 35 : Les différents Scénarios de Projets de la PCF
Source : APUR
1-3: Prévisions de trafic du projet 1-3-1 : Méthodologie générale
Les études de trafics visent à évaluer la fréquentation attendue sur le projet, et de quantifier le report des usagers de la voiture vers la ligne ferroviaire « Petite ceinture ». Pour le besoin de l’étude, nous allons utiliser les études menées par le STIF (syndicat des transports de l’Ile-de-France), le SYSTRA et l’APUR pour le devenir de la petite ceinture ferroviaire.
Ces études menées vont nous permettre de déterminer les différents scénarios en termes de trafic, de gain de temps et de reports modaux des usagers induits au trafic au moment de la mise en service du réseau ferroviaire.
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Les prévisions seront réalisées sur la base d’un scénario de référence des données issues de la ligne existante et sur un scénario de référence de la mise en service du projet.
1-3-2 : Les prévisions du trafic
Ces prévisions de trafic seront établies à l’heure de pointe du matin, période dimensionnelle pour le projet. Le trafic annuel est obtenu par application de coefficient de passage de l’heure de pointe à la journée puis à l’année.
Comme nous avons précisé dans la partie de la maintenance, que l’état actuel de la petite ceinture, les aménagements « justes nécessaires» sont nécessaires aux besoins d’évaluer les trafics ferroviaires et la capacité des infrastructures que peut supporter la ligne lors de son exploitation.
Deux outils et méthodes spécifiques seront retenus pour l’application de l’évaluation du trafic ferroviaire Petite Ceinture :
- le modèle de prévision des trafics ;
- le modèle d’évaluation de la capacité.
Le modèle de prévision des trafics, sert à évaluer l’accroissement du trafic ferroviaire voyageurs petite ceinture par rapport à la situation de référence à l’horizon du projet. Il est structuré sur trois points de connaissance d’induction :
- induction du trafic par l’amélioration de l’offre ferroviaire ;
- augmentation du trafic par rapport à l’augmentation de la population et aux zones d’activité industrielles ;
- trafic induit au report des autres usagers de la route et l’aérien.
Quant au modèle d’évaluation de la capacité, il sert à évaluer la capacité ferroviaire par des scénarios d’aménagement et des phasages d’utilité des appareils de voie de la ligne existante en utilisant les bandes d’essai afin de mesurer le degré d’utilisation. Les paramètres obtenus dans les bandes d’essai servent à tester et détecter les nombres de configuration de scénario possible pour l’évaluation des trafics afin d’établir les bilans économiques du secteur étudié.
1-3-3 : Hypothèses retenues pour la modélisation
Pour modéliser la prévision du trafic Petite Ceinture sur les secteurs étudiés, nous allons nous servir des données de la population et d’emplois (source IAURF) de neuf arrondissements que la ligne traverse.
Le recensement auprès de la population réalisé pour la connaissance du nombre des habitants et des emplois en situation actuelle et à l’horizon de la mise en service du projet apporte une réponse à une demande de déplacement plus importante et dans
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cette zone le nombre et l’importance des habitants et emplois tout près de la ligne est trop significatif. Le tableau ci-après présente les indicateurs de couverture de la ligne.
Tableau 9 : Évolution de la Population de neuf arrondissements de Paris à l’horizon 2015 Arrondissements Population à 500 m de la Petite Ceinture Emplois à 500 m de la Petite Ceinture 12ème 59.790 29.928 13ème 86.136 41.558 14ème 74.852 32.601 15ème 66.073 28.783 16ème 11.054 4.368 17ème 40.460 18.434 18ème 80.741 43.529 19ème 92.269 44.850 20ème 134.099 44.062 Total 645.474 288.113 Source : IAURIF
Ces données ont pour objectif de quantifier les avantages que peut procurer le projet, ainsi d’en apprécier l’opportunité du projet en matière de fréquentation de la ligne et de permettre aussi de calculer les indicateurs de desserte suivants :
- nombre d’emplois et population desservis rapportés à la longueur de la ligne exploitée ;
- nombre d’emplois et population desservis rapportés au nombre de stations exploitées.
Section 2 : Évaluation d’un projet ferroviaire et présentation du bilan
Socio-économique
2-1 : Évaluation Socio-économique du projet ferroviaire Petite Ceinture
Au vu du nombre de déplacements des franciliens et au développement de la population aux années 2040, la modernisation de la ligne petite ceinture est primordiale. Elle nous ramène à analyser la capacité des infrastructures actuelle, d’optimiser le nombre des trains pouvant passer via la ligne existante.
Cette optimisation va prendre en compte toutes les composantes du système ferroviaire d’avant (l’infrastructure, l’exploitation et les matériels roulants) permettant de donner une précision adéquate sur l’importance d’exploiter la Petite Ceinture.
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Pour faire une projection future de l’exploitation de cette infrastructure, nous allons faire une analyse comparative de ses coûts et avantages pour les différents acteurs économiques (la collectivité, les usagers utilisant le mode ferroviaire, les usagers des autres modes routiers, aériens, les pouvoirs publiques Etat, conseil régional et ceux affectés au projet ferroviaire).
Le choix de ce mode d’évaluation revient au fait que la méthodologie précise les indicateurs synthétiques d’un projet ferroviaire permettant d’apprécier si un projet est rentable ou non.
2-1-1 : Principes généraux
Pour que notre analyse soit pertinente, l’évaluation économique et sociale du projet consiste à calculer et comparer des bilans différentiels dans le temps entre une situation de référence et une situation de projet :
- la situation de référence décrit le territoire en 2017 (horizon de la mise en service du projet) ;
- la situation de projet, correspond à la situation de référence, à laquelle est ajouté le projet d’infrastructure étudié (Petite Ceinture) une fois qu’il est réalisé et en service.
2-1-2 : L’analyse de la rentabilité financière
Chacun d’entre nous se préoccupe d’apprécier l’utilité d’un investissement qui implique des dépenses importantes avec des avantages en incertitude dans un temps décalé de l’investissement initial. Dans le cas de l’infrastructure publique comme la petite ceinture, il s’agit de mettre en balance, le coût de l’investissement et les avantages ou les inconvénients que pourraient apporter à la collectivité. A la mise en exploitation, le chemin de fer va générer des flux de trésoreries qui seront la base d’évaluation financière du projet. Il va générer aussi des coûts (comme l’entretien, l’exploitation de l’infrastructure, l’émission de gaz à effet de serre.) et des avantages non monétaire, que l’on cherche à traduire en gain monétaires « surplus économique » tel que gain de temps et la sécurité des usagers.
Les différents acteurs parties prenantes (gestionnaire de l’infrastructure RFF, l’État, les opérateurs,…) du projet peuvent faire valoir aux bénéfices réalisés ou les pertes financières nettes. Par conséquent, l’évaluation socio-économique par la méthode Railpag préconise de définir la rentabilité financière d’un projet ferroviaire de la manière suivante : additionner tous les cash-flows des différents acteurs intervenant dans le réinvestissement de la mise en activité de la petite ceinture.
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Ces différentes familles d’acteurs stipulés par l’instruction cadre de mars 2004, doivent faire l’objet d’un bilan individuel, pour déterminer l’avantage financière et économique du projet. Ces bilans sont :
- le bilan de l’administration public (État), propriétaires de l’infrastructure financent les projets petite ceinture, et liés d’une manière directe ou indirectement par les flux financiers générés par le projet. Ces deux entités sont responsables de la décision finale relative à la mise en service de la ceinture ferroviaire, donc elles tiennent compte de tous les aspects des flux financiers pour protéger ces intérêts financiers et de promouvoir les intérêts de la collectivité. Pour analyser la situation financière de ce poste, l’instruction cadre de mars 2004 définit d’établir un bilan.
Ce bilan (puissance publique), est composé de la variation des recettes fiscales (TVA acquittée aux opérateurs de transport par les utilisateurs finaux, les voyageurs ; TVA acquittée sur les dépenses d’utilisation des voitures, la taxe intérieure sur le produit pétroliers acquittée sur les dépenses de carburant, taxes de la Direction Générale de l’Aviation Civile, du Ministre en charge des transports, taxe d’aménagement du territoire (TAT) taxe acquittée par les sociétés concessionnaires d’autoroutes pour chaque véhicule
x kilomètre circulant sur leur réseau et les économies d’entretien des voiries non concédées.
- le bilan pour les clients du mode ferroviaire, qui relève aux clients qui empruntent déjà le train, qui se sont reportés des autres modes de transport (voiture et avion) et les clients dits induits.
- le bilan pour les clients d’autres modes de transport, il s’agit des usagers qui restent dans leurs voiture ou dans les autocars, mais essayant le service ferroviaire par cause de gain de temps.
Ces deux bilans (bilan des usagers du rail et le bilan d’autres modes de transport) constituent les éléments essentiels du point de vue de notre analyse financière du projet ferroviaire, car ils paient les services (recettes du projet).
- le bilan pour l’entreprise ferroviaire (SNCF), il reprend les dépenses d’investissement en matériel roulant et l’éventuel investissement connexe (centre d’entretien des rames), de la variation des recettes commerciales issues de deux sources (accroissement des tarifs du train entre la situation de référence et la situation de projet qui concerne l’ensemble des voyageurs qui empruntaient déjà le train avant la mise en service du projet et le gain de trafic de voyageurs reportés depuis la route et l’avion, ainsi que les voyageurs induits), de la variation des coûts d’exploitation calculés en considérant des coûts unitaires d’exploitation multipliés par les circulations nouvelles.
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- le bilan pour la collectivité ou des tiers, composé de la variation du coût des accidents de transport, de la variation du coût de la pollution locale et régionale liés aux reports de voyageurs depuis les modes concurrents (route et avion), car les avions et les voitures consomment des dérivés des produits pétroliers qui émettent des polluants. Leur valorisation économique se sont fixé par les instructions cadre pour chaque kilomètre parcouru par un passager aérien. De la variation du coût de l’émission de gaz à effet de serre liée aux reports de voyageurs depuis les modes concurrents et la variation des nuisances sonores. Le bilan pour les tiers revient à préciser et à valoriser le compte des effets dits « externes » non affectés aux groupes.
- le bilan pour le gestionnaire d’infrastructure (RFF, sociétés concessionnaires d’autoroutes) ; C’est l’ensemble des composantes suivantes :
• la variation des recettes issues des péages d’infrastructure que lui versent les transporteurs ferroviaire circulant sur son réseau ;
• la variation des coûts d’entretien et d’exploitation de l’infrastructure ferroviaire petite ceinture.
Cette variation compose elle-même deux termes : un terme fixe (indépendant du niveau de trafic), il est fonction du linéaire de voie nouvelle, et un terme variable
qui dépend du nombre de circulations nouvelles de trains (effet trafic).
La détermination des coûts d’entretien de voie comme exploitation est établie sur la base de coûts unitaires par train x km et par rame x km nouveaux qui circulent (un train x km correspond à la circulation d’un train sur un kilomètre ; une rame x
km correspond à la circulation d’un train sur un kilomètre).
- le bilan des non-usagers : ce sont les individus refusant le projet lors des enquêtes préalables lors de l’évaluation de l’impact environnemental.
- le bilan des autres parties prenantes : qui sont les compagnies de constructions, les fournisseurs de matériels, les opérateurs de services. Même ces parties prenantes ont une influence minime sur la prise de décision sur le projet, mais il faut prendre en compte sur l’évaluation financière du projet, puisque certaines d’entre elles peuvent absorber une partie importante des flux de trésorerie du projet.
Nous pouvons nous demander à quoi sert l’ensemble de ces bilans ? L’analyse financière du projet ferroviaire Petite Ceinture va s’intéresser aux différentes entités citées ci-dessus concernant les cash-flows générés de chaque bilan. Pour calculer les cash-flows du projet, il faut tenir compte :
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- des coûts financiers des investissements ;
- des coûts financiers d’exploitation et d’entretien des infrastructures des appareils de voie ;
- des coûts d’exploitation des véhicules supportés par l’opérateur SNCF ;
- des recettes du gestionnaire d’infrastructure et des opérateurs de services
- du projet génère des recettes d’exploitation déterminées par les prévisions de trafic et les tarifs induits. Ces recettes seront prises au montant Toutes taxes comprises.
Pour évaluer la rentabilité ferroviaire petite ceinture, il faut établir le bilan socio-économique présenté sous deux formes : le bilan global et le bilan par acteur. Ces deux bilans peuvent nous permettre de déterminer les indicateurs socio-économiques ou de rentabilité.
La rentabilité du projet au sens socio-économique est évaluée grâce à deux indicateurs :
- le bénéfice net actualisé (BNA) ;
- le taux de rentabilité interne (TRI).
D’autres indicateurs sont également utilisés, notamment par la comparaison des variantes de tracé :
- le bénéfice actualisé par euro investi ;
- le bénéfice net actualisé par euro public investi ;
- et le taux de rentabilité immédiate (TI).
2-1-2-1 : Le Bénéfice Net Actualisé (BNA) ou valeur actuelle nette (VAN)
Le bénéfice actualisé est la différence entre les avantages et les coûts de toutes natures induit par le projet ferroviaire Petite Ceinture actualisés à une même année. Ces coûts et avantages sont toujours calculés en différencie entre la situation de référence et la situation de projet. Le BNA est un indicateur permettant de mesurer la rentabilité au sens socio-économique de la durée de vie du projet, ainsi que ces coûts/avantages socio-économique en euro constant.
122 Où : - p : représente le nombre d’années séparant la mise en service des installations et le premier investissement ;
- fin : représente la période d’étude du projet après sa mise en service ;
- ΔRn
:
représente les variations de recettes (entre fil de l’eau et projet) ;- ΔAn : représente les avantages tirés du projet ;
- ΔIn : représente les investissements (différence fil de l’eau
-
projet) ;- ΔDn : représente les investissements tirés du projet ;
- VR : représente la valeur résiduelle de l’investissement (si nécessaire) ;
- a : représente le taux d’actualisation.
2-1-2-2 :Le Taux de Rentabilité Interne pour la Collectivité(TRI)
Le taux de rentabilité interne socio-économique (TRI) du projet est le taux par lequel le bénéfice net actualisé ou valeur actuelle nette (VAN) est nul. Il permet d’apprécier l’utilité du projet. Il mesure l’intérêt intrinsèque du projet et, est calculé hors inflation et comparé au taux d’intérêt réel.
Le taux d’actualisation utilisé et ceux fixés par le commissariat général du plan.
Tableau 10 : Taux d’actualisation ferroviaire
Année Taux d’actualisation
2005-2035 4%
2035-2055 3,5%
2055 et au-delà 3%
Le taux de rentabilité interne se calcule ainsi :
Si le projet de la mise en service de la ligne est un projet concédé par l’autorité public (l’État/RFF), il faut que l’infrastructure présente une rentabilité économique et sociale suffisante, c’est la notion d’utilité publique. Il faut aussi que le taux du projet (rentabilité interne économique) soit supérieur à un certain seuil.
D’autre part, si le projet sera financé par le secteur privé, il faut que le projet dégage des bénéfices suffisants, c’est la notion de rentabilité financière. Il faut que le taux du projet (rentabilité financière) soit supérieur à un certain seuil.
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En pratique ces deux taux de rentabilité interne (TRI) dépendent tous deux du montant du péage de l’infrastructure.
Dans la réalité le financement de la remise en service du projet Petite Ceinture doit être financé entre deux modèles : le financement Public et le financement Privé. Comme le ni le montre Rémy Prud’homme « dans certains cas ni le financement public, ni le financement privé purs ne peuvent financer des infrastructures de transports urbains désirables »35 , et c’est pourquoi il faut les combiner.
Le TRI économique sera une fonction décroissante au niveau de péage par l’explication que lorsque le péage est nul, l’utilité sociale est maximale, plus le péage augmente, plus le TRI économique diminue. Quant au TRI financier sera une fonction dite « quadratique » au niveau de péage, c’est-à-dire, si le péage est nul, le TRI financier sera nul puisqu’il n’a pas de recette, mais si le péage est trop élevé, le TRI sera nul également puisqu’il n’y a pas plus d’usagers.
En pratique, il est rare qu’un projet présente à la fois un taux de rentabilité interne économique et un taux de rentabilité financier satisfaisant. Schématisons ces deux taux dans un graphique pour déterminer le TRI financier maximal du projet.
Figure 36 : représentation graphique de deux TRI (économique et financier)
Le a est le TRI correspondant au péage pour lequel TRI économique = TRI financier, et que le TRI minimum est le seuil de rentabilité exigé par les investisseurs.
35
Prud’homme Rémy, le financement mixte des infrastructures de transports urbains, Revue Politique et management public, Vol.18, n°1, mars 2000, p.94
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À cette représentation, le TRI financier maximal se situe entre ces deux extrêmes.